Et av de viktigste trinnene i å velge en lineær aktuator handler om å velge riktig kraftklassifisering. Det er ganske enkelt når applikasjonen krever at en last løftes vertikalt, hvor vekten av lasten som løftes er lik kraften som kreves fra aktuatoren. Et mer utfordrende scenario er hvis du har en hengslet applikasjon, slik det ofte ses med lokk, luker og vinduer.
I denne artikkelen vil jeg bruke et eksempel på en falldørapplikasjon for å vise grunnleggende kraftkonsepter. Målet er å visuelt fremheve effekten av aktuatorens monteringsposisjon i forhold til den faktiske kraften som kreves fra aktuatoren. Dette vil deretter gjøre det mulig for deg å montere aktuatoren på den mest effektive måten eller oppmuntre deg til å velge en aktuator med høyere kraft for mindre effektive monteringsposisjoner.
Vekt av falldøren
For vårt eksempel på en falldør vil lasten være selve døren. Forutsatt at døren er et symmetrisk objekt, vil tyngdepunktet være nøyaktig i sentrum. Det er der tyngdekraften vil være plassert. Dette er kraften som må overvinnes for å åpne døren.
Tyngdekraftens vinkel
Tenk deg at du er under døren og må dytte den opp. Du vil oppdage at det kreves mest kraft når den er helt lukket. Når den åpnes, vil kraften som kreves gradvis reduseres til den er helt åpen, og du trenger knapt noen kraft for å holde den oppe.
Dette er fordi tyngdekraften på døren er delt inn i to komponenter, som vist i diagrammet nedenfor. Merk at størrelsen på pilene representerer den nødvendige kraften i forhold til de andre kreftene.
I dette scenariet trenger kraften hånden din bare å samsvare med kraften som er vinkelrett på døren, som vist med de gule pilene. Denne kraften er i utgangspunktet lik tyngdekraften når døren er helt lukket, og reduseres deretter til null når døren er helt åpen. Dette er det samme når du installerer en lineær aktuatorDet betyr at den største kraften som kreves for denne applikasjonen vil være når den er helt lukket.
Plassering av kraft på falldøren
I diagrammet ovenfor er de gule pilene kreftene som kreves for å bevege døren hvis den skyves fra det punktet. I denne applikasjonen fungerer døren som en spak. Dette betyr at hvis du bruker kraft lenger fra hengslet sammenlignet med tyngdekraften, vil du trenge mindre kraft.
Aktuatorkraftens vinkel
Tidligere diskuterte vi hvordan kraften som kreves for å åpne døren vil variere avhengig av dørens vinkel. Det samme konseptet gjelder for aktuatorens vinkel. Kraften som aktuatoren utøver vil bli delt inn i to komponenter som vist i diagrammet ovenfor.
The force perpendicular to the actuator (yellow) is the only component that moves the door. When the actuator is parallel to the door, the door will not open despite exerting a tremendous amount of force. On the other hand, when the actuator is perpendicular to the door it will be able to use 100% of the force exerted to open it. Essentially all forces that are parallel to the door are wasted.
Avslutningsvis, den mest effektive montering posisjon for aktuator vil bli koblet helt til enden av døren (maksimerer kraftoverføringskraften) og vinkelrett på døren (maksimerer aktuatorkraften som påføres døren).
Noe å vurdere er lengden på aktuatoren som kreves for å åpne døren til ønsket høyde. Hvis aktuatoren var montert nærmere hengslet (krever mer kraft), ville det kreves en mye kortere bevegelse. I dette tilfellet er det et spill med kompromisser mellom effektivitet i kraft og effektivitet i plass.
Jeg håper at du syntes denne artikkelen var nyttig på reisen din med å velge den mest ideelle lineære aktuatoren for ditt bruksområde. Vi oppfordrer deg til å ring oss og snakk med våre mange hjelpsomme ingeniører på 1-800-676-6123.
